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钢铁行业是我国典型的能源密集型、高污染排放行业。中国的粗钢产量是世界上最大的,2018年达到9.28亿吨,占世界粗钢产量的51%。2015年,钢铁行业约占中国能源消费总量的15%,排放二氧化碳15.33亿吨,占二氧化碳排放总量的15.4%。2018年,我国生产的粗钢有88%是由高炉-转炉(BF-BOF)路线生产。这一生产路线使用大量化石能源和矿产资源,导致了中国钢铁行业的高能耗和温室气体排放。因此,亟需对钢铁企业进行生命周期分析,探索其绿色发展路径。首先,本研究采用GaBi v.8.7软件建立了涵盖BF-BOF和EAF的典型钢铁企业的生命周期清单,对八个影响类别进行了评价,包括人类毒性潜力(HTP)、陆地生态毒性潜力(TETP)、酸化(AP)、光化学臭氧生成潜力(POCP)、全球变暖潜力(GWP)、富营养化潜势(EP)、非生物耗竭潜力(ADP)、累计能源需求(CED)。其次,探讨了钢铁生产过程中的直接/间接排放,并分析了BF-BOF和EAF两条典型路线的环境影响。最后,本研究设置了三个生产情景:情景1(生产现状)、情景2(用木炭替代高炉中的焦炭和无烟煤)、情景3(增加电弧炉(EAF)路线),以期为钢铁企业提供科学参考,探究钢铁行业的绿色发展途径。主要结论如下:(1)高炉单元所占比例几乎在每个环境影响类别中都是最高的,归一化结果也表明高炉的整体影响最大,其中,GWP(40%)对环境的影响最大,其次是ADP(35%)和HTP(17%)。在整个钢铁过程中,HTP类占所研究的七个评估类别的33%,其次是GWP(30%)和ADP(25%);(2)在各工序的直接/间接贡献中,本研究发现炼铁过程中焦炭的使用是造成环境污染的重要原因。对于HTP,间接贡献几乎占了所有的影响贡献,而对于GWP,直接贡献远大于间接贡献。在间接贡献方面,造成全球变暖的两个主要原因是电力和焦炭的消耗。其次,通过BF-BOF与EAF生产路线的环境影响对比,影响评估类别都表明,使用电弧炉在保护环境方面做得更好。对于GWP贡献,EAF路线仅为BF-BOF路线的32%,对于CED的能量数据,EAF是BF-BOF的27%,原因是避免了大量的化石能源的使用。而对HTP和TETP两个指标来说,主要是电炉炼钢消耗大量电力造成的;(3)对情景分析发现,木炭替代化石能源和提高电炉生产比例能大幅度减少环境影响。在情景2中,可以节约108公斤无烟煤/吨钢和58公斤焦炭/吨钢,并且两个能源类影响(ADP和CED)显示出较大的减少,全球变暖潜力减少了454 kg CO2 eq(19%)。对于情景3,除了HTP和TETP,所有环境影响类别都有显著改善,与情景1相比,CED(43%)、ADP(45%)和GWP(40%)可以实现40%以上的减排。最后,各环境影响评价结果的归一化数据表明,情景2和情景3的环境总影响与情景1相比分别减少了14%和25%。